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摘要:目前,国内常用回弹法对实体混凝土构件的质量进行检测。在实际工程中,工程人员通过回弹法,依据河北省地标,常常将28天作为检测混凝土构件是否合格的标准。但在实际检测过程中发现,很多工程在28天通过回弹推定的强度不能达到标准规定的数值,通过后期跟进发现混凝土回弹推定强度还可以再提高,并且增长后的强度甚至会超过同期混凝土的标准强度。本文用回弹法分别测定不同龄期试块的抗压强度和回弹值,通过分析确定回弹法检测混凝土的强度技术及强度发展规律,最终确定其最佳的检测时机。这样既可以提高检验检测工作的质量,减少错判和误判的概率,同时又可以提升回弹法检测混凝土抗压强度的可靠性。
关键词:强度检测;混凝土;回弹法;可靠性
前言:在建筑工程施工过程中,混凝土结构是非常重要的组成部分,其强度关系到整个建筑工程的质量。因此,在实际施工过程中,对混凝土结构进行检测是非常必要的。检测混凝土强度不仅可以使建筑工程质量得到保证,而且还可以对建筑结构的质量进行检测,从而对建筑结构进行有效地控制。回弹法是目前我国使用较多的一种检测方法,其主要是通过在混凝土表面上进行回弹值来间接地测定混凝土的强度。为此本文将针对回弹法检测混凝土抗压强度的可靠性展开深入研究。
1回弹法检测技术原理
回弹法是利用弹击锤撞击混凝土表面,使回弹仪弹回并测量弹击锤所受的冲击力和回弹后混凝土表面的硬度。由于混凝土是由骨料、砂浆、水和空气组成的非均质材料,因此其在受到撞击后会产生不同程度的变形。而回弹仪是安装在混凝土表面,因此回弹值也是与混凝土表面直接接触,所以在测量过程中不会受到其他因素的影响,结果比较准确。通过对混凝土进行检测,可以检测出混凝土的抗压强度,并将其换算成相应的抗压强度值。采用回弹法需满足以下施工工艺要求:混凝土表里层与内层必须相同,其抗压强度为10~60 MPa,其龄期为14~1000 d,且混凝土表面处于燥状态。在进行检测之前,应对施工现场进行清理,并保证环境满足检测规定。
2试验设计
2.1实验条件
2.1.1成型及养护
150mm立方钢模成型,本试验养护条件分三类:(1)自然养护:成模后7小时,浇水一次,3天浇水一次,7天浇水一次;(2)标准养护:人工控制,定期补水,28天内温度在20±2°C,湿度不低于95%;(3)特殊养护:根据试件特定需求定制养护方案。
2.1.2测试仪器
回弹仪型号:HT225-B。压力试验机:微机控制电液伺服万能机SHT4106。
2.2原材料及配合比
(1)混凝土强度等级:C20、C25、C30、C35、C45、C50。
(2)混凝土品种:按常用配合比配置,由商品混凝土搅拌站提供。
(3)龄期:7d、14d、28d、60d、90d、150d。
(4)原材料及掺加量。
用于本试验研究的试块均由河北贮昊混凝土有限公司提供制作。混凝土所用原材料:水泥为矿峰P.O42.5,细骨料为灵寿地区天然砂和机制砂,粗骨料为井陉地区卵石,粒径在0-20mm,水为自来水,外加剂为圣洁牌减水剂,掺加料为华能上安电厂的粉煤灰及敬业钢厂的矿渣。通过对混凝土搅拌站的调查,得到C20、C25、C30、C35、C45、C50的粉煤灰混凝土常用配合比,具体见表1。
表1试验混凝土配合比(Kg/m3)
强度等级 | C20 | C25 | C30 | C35 | C45 | C50 |
普通硅酸盐水泥(C) | 135 | 175 | 215 | 245 | 392 | 416 |
矿渣 | 90 | 95 | 95 | 95 | 54 | 58 |
II级粉煤灰(FA) | 90 | 75 | 70 | 80 | 44 | 47 |
细骨料S1(砂) | 820 | 800 | 750 | 730 | 660 | 620 |
粗骨料(粒径1-20) | 1070 | 1070 | 1095 | 1080 | 1075 | 1075 |
拌合用水(W) | 175 | 175 | 160 | 163 | 152 | 150 |
2.3试验方法
2.3.1测试方法及环境
标准养护和自然养护试块在室温20±2℃,湿度90%左右的实验室进行,自然养护在室外自然环境中进行。
2.3.2试验前检测
(1)本实验试块边长和高度采用游标卡尺进行测量,精度至0.1mm;
(2)试件承压面的平整度采用钢板尺和塞尺进行测量,结果精确至0.01mm;
(3)试件相邻面间的夹角为90°,公差不超0.5°。
3试验结果分析
本论文的实验数据采用的混凝土试块是依据《混凝土物理力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2019)和《混凝土强度检验评定标准》(GB/T50107-2010)的要求制作的。回弹检测数值统计采用的标准为《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)。标准养护试块各时间节点的抗压强度与回弹推定强度如表2、表3所示。
表2标准养护试块各时间节点抗压强度(MPa)
强度等级 | C20 | C25 | C30 | C35 | C45 | C50 |
7天 | 12.6 | 21.6 | 32.0 | 31.9 | 38.0 | 45.0 |
14天 | 17.6 | 29.9 | 37.5 | 38 | 45.6 | 59.3 |
28天 | 22.2 | 30.6 | 42.1 | 45.8 | 55.5 | 62.2 |
60天 | 23.8 | 32.2 | 46.3 | 48.7 | 55.3 | 58.4 |
90天 | 27.5 | 36.1 | 54.2 | 53.9 | 58.8 | 62.8 |
150天 | 27.8 | 38.3 | 62.6 | 54.7 | 64.4 | 69.9 |
表3标准养护试块各时间节点回弹推定值(MPa)
强度等级 | C20 | C25 | C30 | C35 | C45 | C50 |
7天 | 10.0 | 16.1 | 21.7 | 26.1 | 34.4 | 46.9 |
14天 | 10.8 | 20.9 | 27.7 | 27.7 | 40.2 | 45.6 |
28天 | 19.3 | 24.7 | 34.5 | 39.4 | 51.0 | 60.0 |
60天 | 21.7 | 29.4 | 34.6 | 37.6 | 44.9 | 60.0 |
90天 | 21.9 | 28.4 | 40.3 | 49.3 | 60.0 | 67.8 |
150天 | 24.7 | 31.2 | 48.7 | 49.3 | 62.0 | 67.8 |
根据表2、表3的数据统计结果,利用EXCEl对数值进行分析得出图1的分析结果。
图1不同等级标准养护混凝土试块标准抗压强度和回弹推定强度数值统计
由图1的时间抗压强度曲线可以看出,在28天之前,随着时间的推移,标准养护的混凝土其抗压强度是呈现快速增长的,在28天之后混凝土的抗压强度增长较为缓慢,如果条件合适,混凝土的抗压强度可能会持续很多年。由图1的时间回弹推定强度曲线可以看出,用回弹法检测标准养护混凝土的回弹抗压强度发展规律与混凝土的自然发展规律是吻合的。这也证明,用回弹抗压强度来反应混凝土抗压强度具有一定可靠性,能满足实际需求。
结论:
综上所述,回弹法检测混凝土抗压强度的方法是目前我国混凝土质量检验的主要手段,这种检测方法具有一定的技术含量,操作过程中要求工作人员一定要认真负责。但是由于混凝土的抗压强度受多种因素的影响,因此在实际检测过程中经常会出现检测结果不准确的情况,为了保证检测结果的准确性、可靠性,我们应该采取有效措施提高回弹法检测混凝土抗压强度的精准度,从而保证混凝土质量满足标准要求。
参考文献:
[1]刘兆秀,李静.混凝土抗压强度的检测方法分析[J].安徽建筑,2021,28(1):177-178.
[2]王惠娜.钻芯修正回弹法在混凝土强度检测中的应用[J].江西建材,2021(2):17-18.
[3]李涛.试析建筑混凝土强度检测中回弹法的应用[J].中华建设,2020(3):118-119.
[4]黄文鑫.回弹法检测混凝土强度的应用浅述[J].河南建材,2019(5):57-58.
[5]李学明.回弹法检测混凝土抗压强度的常见问题及解决方法[J].住宅与房地产,2019(21):109.
[6]刘岩.组合回弹法检测混凝土抗压强度研究[J].建筑结构,2023,53(10):91-96.
[7]王天蛟,李潭潭,叶庭,王鑫,雷晓.回弹法检测混凝土强度专用测强曲线试验推定[J].山西建筑,2023,49(09):134-136+139.